中央空调能量分配与计量收费secretWord文件下载.docx
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1991年，国家颁布了风机盘管专业标准JB/T4283-91《风机盘管机组》，该标准以表格的形式列出不同规格的风机盘管在标准工况下，必须达到的单位功率供冷量。
如名义风量500/h的分机盘管机组，该标准规定单位风机供冷量应大于50w/w，即风机盘管电机每消耗1w电功率，其输出冷量应大
于50w。
这就给我们提供了用计量风机盘管机组消耗电功率，折算成供冷（或供热）功率，进行用户端空调计量收费的理论依据。
表一为某一风机盘管机组制造厂提供的型号为FP—6.3AW风机盘管机组的《产品质量检验报告》表一
检验项目
标准规定值
（高速档）
实际检验值
抵速挡
中速档
高速档
风量（m3/h）
≥630×
95%
442
542
688
输入功率（w）
/
28
31
34
冷量/功率（w/w）
≥55
104
103
冷量
≥3500×
2909
3211
3517
热量
≥5250×
4363
5028
5813
以表一为依据，绘制出风机盘管机组在高、中、低三档转速下电机消耗功率与机组输出冷、热功率之间的图线关系。
如图一，从图中可以看出，当机组在高、中、低三档运转时，风机盘管机组的输入与输出功率基本上是一条平直的斜线。
b
a
图一输出、输入功率比曲线
a热功况功率比曲线b冷功况功率比曲线
将图一曲线输入到计量装置运算程序中，用计量风机盘管机组电机消耗功率折算出其输出冷、热功率，方法简单且容易实现。
三、中央空调计量收费装置简介
我们研制开发的中央空调用户端能量分配计量收费仪表具有以下功能：
1.预收费、防窃电、超负荷保护等显示、报警功能。
2.将电功率折算成冷、热功率输出量的显示、计量收费功能。
3.盘管机组进口水温度显示功能。
4.夏、冬季工况计量收费自动转换功能。
5.测温元件断路自动断电（自动切断盘管机组电源）功能。
6.盘管进口水温度变化后的修正收费功能（达不到理论进水温度值、降低
收费标准）。
我们已对样机进行了上述功能试验均已达到设计要求：
现以一组空调供冷工况试验数据说明（参表2），在计算程序内写入各种数值（可任意改写）。
收费率：
0.24元/kW；
输出与输入功率比：
50：
1；
试验状态：
输入功率200W（标准功率器代替电机功率）；
进水温度9℃（变化范围8.6～9.5℃）。
计算机编程：
6～8℃（5.6～8.5）时，修正系数为1。
每小时收费为：
200×
50×
0.24=2.4元
9℃（8.6～9.5℃）时减少收费20％，修正系数为0.8。
200×
0.24×
0.28=1.92元
从表2可以看出8.5℃以下出现10分钟，在9℃（8.6～9.5℃）下运行50分钟，该仪表测温元件精度为Ⅱ级，仪表分辨率为1℃。
应收费为1.92×
5/6＋2.4×
1/6=2.0元
理论值与仪表实际费误差为：
（2.0－1.99）/2.0×
100℅=0.5℅
表2
试验时间
供水温度℃
仪表指示温度℃
计费元
11：
15
8.5
8
34.08
20
34.28
25
8.7
9
34.44
30
34.63
35
34.73
40
8.9
34.92
45
35.06
50
35.26
55
35.45
12：
00
9.2
35.54
05
35.74
10
38.88
36.07
累差：
1.99
由试验数据可见，中央空调用户端仪表计量达到国家Ⅰ级计量仪表要求。
四、系统误差分析
国家标准JB/T4283-91《风机盘管机组》给出的风机盘管热工性能试验计算公式为水侧和风侧两组公式，可以理解为供应用户的空调功率为水侧公式：
Qw=W·
Cpw·
（t进－t出）
（1）
用户享用的空调功率为风侧公式：
Qa=L·
（h出－h进）/Vn（1+x）
（2）
式中：
W—流经风机盘管机组的水量（㎏/h）
Cpw—水的定压比热容（4186.8J/㎏·
℃）
t进—盘管进口水温度（℃）
t出—盘管出口水温度（℃）
L—流进盘管机组风量（m3/S）
h出—流出盘管机组的空气焓值（J/㎏）
h进—流进盘管机组的空气焓值（J/㎏）
Vn—流进盘管机组的湿空气比容（M3/㎏）
x—流进盘管机组的湿空气含湿度（㎏/㎏）
由公式
（1）、
（2）可以看出，进、出口水温度测量很简单，但水流量测量较困难，。
而h出、h进、Vn、L、x都是因使用条件而产生变化的参数，简单仪器现场无法测定。
但是可以通过试验得出风机风量L变化与电机消耗功率之间的比例关系。
根据能量守衡定律，
（1）=
（2）可写出：
W·
（t进－t出）=L·
（h出－h进）/Vn（1+x）（3）
式（3）可看作是中央空调用户端能量平衡方程式，以此对用户使用空调情况进行分析：
用户不使用空调（不开风机，向外散失功率忽略不计），（t进－t出）=0即t进=t出，空调不向外输出能量。
用户开启风机，风量L↗→流出盘管机组的空气焓值变化∣h出－h进∣↗，式（3）左端必然出现t出↙，才能保证能量平衡（左端W、t进的增加不可能的）。
我们收集了大量的风机盘管机组性能试验报告，经过整理分析，盘管机组风机在高、中、底档转速下运行，风量的变化只引起出水温度t出的变化和空气参数的变化，也就是说，只要使空调用户端风机盘管机组的水流量和进口水温度保证在理论设计值，用户使用空调量的多少只取决于风机风量的大小与开启时间的长短。
而风量的大小与开启时间的长短完全可由用户凭自己的感受来决定。
从式（3）还可以得出一个非常重要的结论：
采用风机盘管做为空调用户端设备，如果用切断水流量来控制用户空调使用量，水侧和风侧平衡式将被破坏，风机盘管在使用时无法达到铭牌标称的输出功率。
解决水流量达到盘管机组设计要求是计算收费的关键，每台盘管机组安装流量计成本太高，我们采取的办法是定流量水循环加同程式管网设计，在每条支管上安装流量平衡阀，并用超声波流量计对各盘管机组进行流量调整，使其达到设计水流量。
在实际运行中，流量发生波动变化仍是难免的，还要随时进行监控。
如上分析，该计费装置因不能直接测量水流量，而是依靠计量风机功率来折算空调输出功率，这种计量方法是不精确的。
但是，如果一种计量方法被一个相同条件的系统使用，其计量精度误差只取决于测量仪表的误差，在理论上就与计量方法无关。
就如把一个苹果分成100或200份，只要每份的重量相同，其形状或体积并不重要，重要的是买一份和买三份的人都感到公平。
这就是能量分配仪表的计量理论依据。
五、使用效果
我们对某建广大厦中央空调系统的末端用户进行了调查对比，调查分不经常使用和长期使用两种类型。
1.某建广大厦东座1405室业主周先生家。
使用条件：
室外温度在零下7℃
左右，建筑面积150m2，家里没人时不开空调。
调查时，只有客厅内开着空调，室温达到19℃，其他房间内的温度为15℃左右，IC卡计费表显示采暖水温61℃（标准为60±
1℃），空调已使用费用为38.08元。
业主讲：
11月16日购买空调费500元，截止到11月14日我们走访时，已使用208.75元。
测试时，除已使用空调费208.75元，还应缴纳空调运行基本费39.17元，系统维护费24元，共计271.92元；
若按平方米收费，应缴费用为（150m2×
0.92×
30天×
0.13元/m2.天+系统维护费24元=）562.2元。
2.某建广大厦东座402室为中建八局租赁。
室外温度在零下7
℃左右，建筑面积180m2，办公兼宿舍。
调查时，房间内的温度为19℃左右。
11月15日供暖到12月14日，总共购买700元空调费，到12月14日，
一个月消耗空调费611.04元，加上空调运行基本费47元，系统维护费28.8元，共计686.84元，若按平方米收费，应缴费用为（180m2×
0.13元/m2.天+系统维护费28.8元）674.64元，略高于按平方米收费。
在第一年使用中央空调前，我们做了详细的费用测算，交业主讨论，当时大部分业主持怀疑态度。
通过一年的使用和实验，业主已经明白：
空调IC卡预收费表是按送入室内的冷、热量计量收费的，它与空调开启台数多少、档速高低及运行时间成正比，用户可根据天气及自己的需求任意调整。
合理使用空调，既能满足生活需求又能节约能源，又可降低费用支出，业主对此很满意，从未发生欠缴费用现象。
六、社会效益与经济价值分析
1.电热冷三联产可以广泛推广溴化锂冷水机组，因溴化锂无毒，对大气臭氧层无破坏作用，是良好的绿色环保产品，推动了环保事业的发展。
2.在冬季用锅炉采暖的地方，采用溴化锂冷水机组可充分利用夏季闲置的锅炉设备，同时，可以保持建筑物外立面的整洁统一。
3.采用中央空调计费装置后，提高了中央空调设备的利用率。
以建业广场商住楼的开发为例，下部三层裙楼为商场、写字楼，白天使用空调量最大。
上部十八层为住宅，晚上使用空调量较大。
安装计费装置后，用户可选择使用，并减少了不必要的浪费。
4.采用中央空调计费装置后，不但解决了物业管理企业与用户之间的矛盾，还达到了企业与业主双赢的目的。
六、结束语
计算机的普及，将给中央空调的使用、收费开拓更光明的前景，特别是将计算机载波管理系统用于中央空调系统的管理（参图二），会使中央空调运行、计量、管理更规范。
该系统通过市电网、电话网，可与中央空调设备及用户联网，中央空
调系统的操作和管理人员可以通过计算机采集到用户端各种信息，如开启风机盘管机组台数，进、出口水温度，当日、当月消耗冷、热功率、收费情况等等，并根据采集到的用户端参数信息，直接对中央空调设备进行负荷调整，用计算机把负荷折算成单位基本价格进行收费。
4
图二中央空调计算机管理系统
1.计算机中心2.载波系统3.溴化锂冷水机组4.总功率计量
5.IC卡计量表6.风机盘管机组
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